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CN101578339B - 具有窄厚度分布的薄铝颜料、其制造方法及铝颜料的用途 - Google Patents

具有窄厚度分布的薄铝颜料、其制造方法及铝颜料的用途 Download PDF

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CN101578339B CN2007800478558A CN200780047855A CN101578339B CN 101578339 B CN101578339 B CN 101578339B CN 2007800478558 A CN2007800478558 A CN 2007800478558A CN 200780047855 A CN200780047855 A CN 200780047855A CN 101578339 B CN101578339 B CN 101578339B
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Abstract

本发明涉及至少部分涂有润滑剂的铝颜料。通过使用扫描电子显微镜厚度计数测定，并根据式Δh＝100×(h90-h10)/h50基于相对频率的相应累积穿透曲线计算，该铝颜料具有30％至小于70％的厚度分布相对宽度Δh，在基本上平面-平行的设置中对颜料测量，该铝颜料具有一个或两个不对应于[111]反射的主峰的X-射线衍射图。本发明还涉及制造所述铝颜料的方法并涉及其用途，并涉及含有本发明铝颜料的指甲油和印刷油墨。

Description

具有窄厚度分布的薄铝颜料、其制造方法及铝颜料的用途
本发明涉及具有窄厚度分布的薄片状铝颜料，并涉及其制造方法，本发明还涉及这些铝颜料的用途。 
片状铝颜料是效果颜料，并且由于其独特的金属外观和高覆盖能力而著名。由于这些效果颜料的片状结构，它们在涂料介质中发生定向而与基底平行，并由于形成许多不连续的微小镜面的组合而导致金属效果。这种金属效果非常显著，尤其是在湿漆中。在是全色调漆的情况下，取决于观察角度和/或入射角，会有亮度效果，这又被称为“随角异色”。良好的随角异色受颜料的许多特性影响。例如，它们的取向、它们的尺寸和尺寸分布、它们的表面质地(粗糙度)和边缘质地都起着重要的作用。 
颜料(又被称为薄片)平面-平行定向的决定性因素不仅是铝颜料与粘合剂体系的表面化学不相容性，而且是并尤其是颜料的形态因子。形态因子被理解为颜料的长度d与厚度h的比率。长度主要通过激光散射法测量。在这种情况下，通常使用累积穿透曲线的指数d50。 
因为铝颜料的长度大大取决于预计施用方法，所以通过改变颜料的厚度，可以特别好地获得高形态因子和因此最好的可能定向。薄颜料采取较好的定向，并因此具有较高的随角异色。金属涂料或印刷油墨的另一个重要特性是它们的高光泽。其中光泽特别是与生理和心理相关的变量，但是根据DIN 67530，通过反射计值记录平表面的“光泽度”。在光泽角相对于标准(一般为黑色镜面玻璃板)测量反射。 
根据DIN标准，在20°的入射角或反射角测量高光泽样品(反射计值＞70)并在60°测量中度光泽表面。金属涂料或印刷油墨的良好光泽的先决条件同样是片状颜料在涂料介质中的最大平面-平行定向。 
具有最高光泽和随角异色的最明亮铝颜料目前分为两大类：一方面，是所谓的“银元颜料”，其通过铝粒的湿研磨而制备；另一方面，是所谓的“PVD”颜料。 
关于PVD颜料，制备中值厚度约为20至60纳米的极薄铝颜料。这些颜料的厚度分布极低。在该方法中，将铝在超高真空中气相淀积至具有脱离涂层的载体膜上。脱离涂层一般为聚合物。然后在溶剂中使气相淀积的铝尽可能地与载体膜分离，并将金属膜机械或超声粉碎。例如在J.Seubert和A.Fetz，“PVD Aluminum Pigments：Superior Brilliance forCoating and Graphic Arts”，Coating Journal，第84卷，A6225264，2001年7月，第240至245页中描述了PVD颜料的制造。 
由于它们极薄，这些PVD颜料显示出优异的覆盖能力。薄颜料如此柔韧以致于它们基本上“紧贴”基底。因此，为了显示出它们的光学可能性，应当将它们施用在平滑基底上。 
在印刷领域的所谓“反面涂施”的情况下获得了特殊效果。在此，用含有PVD颜料的印刷油墨印刷透明膜。在印刷油墨固化后，当从未印刷的反面看该膜时，观察到几乎和镜面一样的金属光泽。这种应用形式的优选用途包括头灯反射镜。 
然而，极高的制造成本是这些PVD颜料的缺点。另一个缺点是脱离涂层几乎不能完全从颜料颗粒去除。然而该附着的聚合物膜导致缺陷。例如，在是印刷油墨的情况下，可能发生与印刷油墨中所用溶剂的不相容。例如，适于甲苯的聚合物膜可能与溶剂(例如醇或水)不相容。这本身表现为形成附聚物，这完全破坏了所想要的装饰效果。 
然而，特别是在制造铝颜料之后为使其具有耐腐蚀性而为其提供化学保护涂层(例如DE 19635085中所述)时，这类聚合附着物具有有害影响。 
对于防腐蚀剂产生的稳定化(例如DE 10001437中所述)同样如此。在一些情况下，附着的脱离涂层的残留可能导致不平的保护涂层，并妨碍可重复制造的保护层的施用。 
特别地，用这类预涂覆的基底，很难可重复性地在水漆中使用以此方 式涂覆的基底(其中由于氢的释放，未稳定化的铝颜料产生不合意的析气)。 
PVD颜料的另一个严重缺点是它们显示出极强的附聚趋势。为此，PVD颜料仅以铝颜料含量通常为10至20重量％的高度稀释的分散体形式供应。为改进处理，需要使用具有高铝颜料含量的组合物。 
银元颜料与通过粉碎研磨获得的金属颜料的区别是较圆的形状和较平滑的表面。 
US 4,318,747公开了具有浮起性的平均尺寸小于5微米的细铝效果颜料，其具有至少50,000cm2/g的水面覆盖力和24至93m2/g的BET比表面积。从这些数据，可以计算出粗糙度值为2.4至9.3。 
由于这些颜料表面的高粗糙度，与PVD颜料的光滑表面相比，其具有入射光的广泛散射和随之发生的光泽度降低。 
EP 1621586 A1公开了通过湿磨获得在平均厚度为25至80纳米和平均大小为8至30微米的在PVD颜料的厚度范围的铝效果颜料。然而，这些颜料的缺点是它们显示不出PVD颜料的光学特性。 
最后，EP 1080810 B1涉及通过湿磨铝粉制备的铝颜料。没有进一步具体描述铝粉，该铝料还可以用作颜料制造的雾化产物，并且平均粒度为2至10微米。 
EP 1424371 A1公开了通过研磨铝粉获得的铝效果颜料。根据EP1424371 A1的教导，所用铝粉的平均粒度(D50)为1至10微米。 
在EP 1621586 A1、EP 1080810 B1和EP 1424371 A1中公开的这些颜料的缺点是它们具有非常宽的相对厚度分布，这导致用这些颜料涂漆或印刷的制品的质量(例如光泽性)降低。 
DE 10315775 A1公开了平均厚度为30至100纳米且相对厚度分布为70至140％的薄覆盖铝效果颜料，由于它们非常平滑的表面，该铝效果颜料显示出非常高的覆盖能力，并具有类似PVD颜料的光泽度。关于它们的光学特性，它们相对于常规银元颜料在覆盖能力、光泽度和随角异色方面表现出显著改进。但是发现DE 10315775 A1中公开的铝颜料有时显示出不足的迁移性，特别是在印刷油墨中。 
本发明的目的是提供非常薄的铝效果颜料，其与现有技术已知的、并且通过常规湿磨法获得的常规铝效果颜料相比，不带有任何附着的聚合物膜，并具有优异的覆盖能力、高光泽度和改进的金属外观。 
本发明的另一个目的是提供铝效果颜料，当施用含有这些铝效果颜料的印刷油墨时，其额外显示出良好的迁移性。该铝颜料，特别是在印刷油墨中的铝颜料，被认为在光学特性方面与PVD颜料非常接近，但是比后者明显更容易制造和处理。特别地，这些铝颜料与PVD颜料相比，被认为附聚趋势显著降低。 
此外，与使用PVD制造方法的铝效果颜料的昂贵制造相比，这类颜料应当能够通过更成本有效的方法制备。 
该目的通过提供具有以下特征的片状铝颜料而获得： 
a)15至75纳米的中值厚度h50，通过扫描电子显微镜厚度计数测定， 
b)30％至小于70％的厚度分布相对宽度Δh，通过扫描电子显微镜厚度计数测定，并根据式Δh＝100×(h90-h10)/h50基于相对发生频率的相应累积穿透曲线计算，及 
c)具有一个或两个不对应于[111]反射的主峰的X-射线衍射图，对于基本上平面-平行取向的颜料测量。 
本发明铝效果颜料的优选特征描述于从属权利要求2至16中。 
此外，本发明目的还通过权利要求17中所述的制造如权利要求1至16中任一项所述的铝效果颜料的方法实现，该方法包括下述步骤： 
a)提供表现出具有d10＜3.0微米、d50＜5.0微米和d90＜8.0微米的粒度分布的铝粒； 
b)使用研磨机，在溶剂和润滑剂及个体重量为2至13毫克的研磨介质的存在下，将a)中所述的铝粒研磨。 
本发明方法的优选特征描述于从属权利要求18至24中。 
另外，本发明目的还通过权利要求25或权利要求26中所述的铝效果颜料的用途、含有该铝效果颜料并在权利要求27中所述的指甲油、和含有该铝效果颜料并在权利要求28中所述的UV-稳定的印刷油墨实现。
为了简便，本发明片状铝颜料或铝效果颜料在下文中又被称为“铝颜料”。 
图1显示了本发明实施例和对比例3至5的厚度分布的累积穿透曲线。 
图2显示了本发明实施例1的X-射线衍射图。 
图3显示了本发明对比例3(PVD颜料)的X-射线衍射图。 
本发明涉及片状铝颜料，其具有： 
a)15至75纳米的中值厚度h50，通过扫描电子显微镜厚度计数测定， 
b)30％至小于70％的厚度分布相对宽度Δh，通过扫描电子显微镜厚度计数测定，并根据式Δh＝100×(h90-h10)/h50基于相对发生频率的相应累积穿透曲线计算，及 
c)具有一个或两个不对应于[111]反射的主峰的X-射线衍射图，对于基本上平面-平行取向的颜料测量。 
本发明铝颜料由于其小的中值厚度而具有非常高的覆盖能力。颜料的覆盖能力通常定义为每单位重量颜料所覆盖的面积。铝颜料的中值厚度越小，该颜料的覆盖面积越大，并因此该铝颜料的覆盖能力越大。 
具有窄厚度分布的颜料有利地比具有宽厚度分布的常规铝颜料更均匀地堆叠在涂料介质中。常规铝颜料可能容易发生颜料的不均匀堆叠。例如，非常厚的颜料可特别起着“隔离物”的作用，并因此对环绕的或毗邻的颜料的取向有不利影响。这不利地影响光泽度、随角异色，并在特定情形下不利地影响覆盖能力。这对于印油具有特别不利的影响。与涂漆相比，印油具有明显较小的厚度和更低的粘合剂含量。 
出人意料地，具有窄厚度分布的非常薄的本发明铝颜料显示出类似于PVD颜料的厚度分布，并且该颜料因此与PVD颜料的光学性质类似，但是比PVD颜料显著更容易和更廉价地制备。 
难以测定片状金属颜料的确切中值厚度。在实践中，通过测量水面覆盖力(铺展指数，DIN 55923)和/或借助扫描电子显微镜(SEM)测定颜料厚度。从水面覆盖力仅可以计算出颜料的中值厚度h，而不能计算出厚度分布。对于PVD颜料不能使用水面覆盖力方法，其显示出非常明显的附聚趋势。铺展测试的准备包括将颜料干燥，其在是PVD颜料的情况下导致不可逆转的附聚现象。因此，对于本发明，借助扫描电子显微镜(SEM)测定本发明铝颜料的中值厚度。使用该方法，应当测量足够数量的颗粒以获得有代表性的统计评价。通常测量约100个颗粒。 
有利地以累积穿透曲线的形式表现厚度分布。以厚度累积穿透曲线的h50值作为合适的中值。通过下式给出分布宽度(又称为跨度)Δh的测量： 
Δh ( % ) = 100 × h 90 - h 10 h 50 - - - ( I )
其中指数指累积穿透分布的各值。 
在由扫描电子显微镜厚度计数中得到的数值计算本发明铝颜料中值厚度h50(累积穿透曲线的指数h50)时，计算的中值厚度h50为15至75纳米，优选为18至70纳米，更优选为25至60纳米，非常优选为30至55纳米。 
如果中值厚度低于15纳米，则颜料变得太暗，这尽管保留了铝的高吸收特性，但造成金属反光能力损失。还不利地改变了铝的机械特性并使颜料变得太脆。如果中值厚度高于75纳米，则好的光学特性被逐渐削弱。然而，直至75纳米的中值厚度，没有出现显著的削弱。 
本发明颜料的厚度分布相对宽度Δh优选为30至70％，更优选为35至67％，仍然更优选为40至65％，最优选为40至60％。 
Δh高于70％，不再能观察到铝颜料的有利特性。特别地，不再能发现与PVD颜料相当的所谓“反面涂施”的高光泽度。此外，这些Δh高于70％的颜料有时显示出与印刷应用中的迁移性有关的问题。迄今为止，还不能制造厚度分布相对宽度Δh小于30％的颜料。 
在另一个优选实施方案中，本发明铝颜料的中值厚度h50为25至60纳米，跨度Δh为35至67％。本发明铝颜料的另一个特别优选实施方案的特征在于中值厚度h50为25至55纳米且跨度Δh为35至65％。 
本发明铝颜料与常规PVD颜料的显著区别是它们在X-射线衍射中的表现。为了借助X-射线衍射(XRD，X-ray Reflection Diffraction)研究片状铝颜料样品，预先使颜料取向以相对于样品基底基本上平面-平行。基本上任何市售X-射线衍射仪均适合该目的。
对于本发明，基本上平面-平行排列是指至少80％的颜料在+/-15°的公差范围内与基底平行。 
已确信PVD颜料总是具有位于[111]平面反射的主峰。[111]平面是指米勒指数。[111]平面对应于经过面心立方结晶的金属的可能最密的平面。该结果本身是已知的，因为溅射至膜上的铝形成这种晶体是公知常识。然而，已出乎意料地发现本发明铝颜料不具有位于[111]平面反射的主峰。[111]平面的反射，如果存在的话，总是弱的。主峰，或有可能超过一个的主峰，优先对应于[200]平面和/或[220]平面的反射。主峰非常优先属于[200]平面。 
与PVD颜料不同，本发明颜料的强度比[111]/[200]总是＜1。该比率优选＜0.5，非常优选＜0.1。 
推测这些特性反映了在研磨过程中铝颜料所存在的塑性变形状态。在成形研磨过程中，对至少多晶的铝粒施加强剪切力。剪切发生在各晶体之间，最致密存在的[111]面显然是剪切面。因为研磨过程自然地与小片表面垂直地进行，所以这些平面与小片平面脱离，这反映于衍射图中峰强度的降低。同时，[200]和[220]面的峰被强化。 
已非常出乎意料地发现，本发明铝颜料在“反面涂施”中具有金属光泽，这是此前在通过湿磨制备的常规铝颜料中没有实现而仅使用PVD颜料才是可能的。 
“反面涂施”是指将添加了金属效果颜料的印刷油墨印刷在透明膜上。在使用PVD颜料时，通过该膜的未印刷面观察固化了的印刷品，此时观察到几乎像镜面一样的效果。PVD颜料由于其小的厚度和低的厚度分布而紧贴在膜上。出乎意料地，本发明铝颜料可以获得类似效果。据推测，颜料的小的总体厚度和小的厚度分布宽度是引起该效果的原因。 
此外，颜料平面-平行取向的决定性因素不仅是铝颜料与粘合剂体系的表面化学不相容性，而且是形态因子，这是决定本发明片状铝颜料特性的另一个重要特征。 
形态因子f是指铝颜料片的平均长度与平均厚度之比。 
长度d(直径)是基于费琅荷费和/或米氏衍射理论在激光散射试验中测定的。衍射数据的评估基于针对等效球体直径的模型。因此没有得到绝对值，但是测量的直径已认可为描述片状金属颜料尺寸特征的可靠相对值。 
关于长度，本发明铝颜料与通过湿磨法制备的通常可购买的铝颜料没有根本不同。具体地，该尺寸取决于预计用途。 
颜料的长度分布指数d50优选大于3微米，更优选为4至50微米，甚至更优选为5至45微米，仍然更优选为8至40微米，非常优选为10至30微米，最优选为15至25微米。 
此外，细颜料优选为3至15微米、非常优选为5至12微米的量值。这类颜料额外优选显示出非浮起性质。它们以例如油酸作为润滑剂研磨，并因此涂有该物质。这类颜料尤其适合用于印刷领域中的反面涂施。 
本发明如下定义无量纲的形态因子： 
f = 1000 * d 50 ( μm ) h 50 ( nm ) - - - ( II )
颜料长度的d50指数对应于累积穿透曲线的50％，以等效球体体积分布的形式测量和评估。厚度分布的中值d50如上所述测定。 
本发明颜料的特征在于200至约1500的形态因子f。优选地，本发明颜料的形态因子f为210至1000，更优选为220至500，最优选为230至400。 
本发明颜料的另一个特征是活性铝含量较低。可以如下所述测定活性铝的含量：将规定量的铝颜料完全溶解于碱性溶液中，并在温度受控条件下记录所得氢气的体积。基于铝颜料的总重量，这些颜料的活性铝含量为80至92％，优选85至90％之间。这些值低于那些通过湿磨法获得并具有93至97重量％活性铝含量的常规铝颜料。 
颜料中非活性铝的残留量可以归因于在表面上自然形成的氧化铝和附着在表面上的脂肪酸。由于本发明铝颜料的厚度非常低，所以它们具有相当高的相对氧化物含量。脂肪酸的含量也相当高。后者可以由通过元素分 析法测定的C含量粗略估算。在本发明颜料中，残留量通常为0.3至1.2重量％，优选为0.4至1.0重量％，这是对预先用丙酮或类似溶剂洗涤并然后干燥的铝粉测量的。 
本发明铝颜料是具有非常窄的厚度分布的非常薄的颜料。这类颜料具有高的覆盖能力。本发明铝颜料优选表现出具有小于110纳米、优选小于100纳米、更优选小于75纳米的h90指数的厚度分布。此外，本发明铝颜料的厚度分布具有小于150纳米、优选小于120纳米、更优选小于100纳米的h95指数。本发明铝颜料的厚度分布的h99值优选小于140纳米，更优选小于110纳米，最优选小于90纳米。 
由于这些非常窄的厚度分布，任何颜料片都很难具有远超100纳米的厚度。 
窄厚度分布有利地导致本发明铝颜料在涂料介质(例如漆或印刷油墨)中非常好地堆叠。例如，使用本发明铝颜料，在以非常小的层厚施用时，例如小于10微米时，可以获得显示出良好覆盖、非常高的光泽以及非常好的随角异色的漆。 
特别是在汽车油漆领域，主要由于节约成本的原因而需要小的层厚。此前底漆层厚通常为15微米左右。即使现在，较小层厚也通常用在形状非常弯曲的部件上，例如门把手。如果能够实现低至小于10微米的小层厚将是理想的。但层厚不应太低，否则会出现附着、覆盖和/或染色问题。 
在是印刷油墨的情况下，粘合剂含量和层厚通常比在漆中低得多。凹版印刷油墨尤其如此。掺有常规铝颜料的凹版印刷油墨具有大约40重量％的固体含量。使用凹版印刷油墨印刷的膜具有约3至6微米的湿膜层厚和约1.5至3微米的干膜层厚。在是掺有PVD颜料的凹版印刷油墨的情况下，固体含量约为凹版印刷油墨总重的15至20重量％。与之相关的是干膜层厚仅为0.5至1.5微米。在这些层厚极小的情况下，金属颜料非常均匀的、平面-平行的取向是必要的，特别是在反面涂施中。此前，只有在使用PVD颜料时才能够获得该取向。通过湿磨法获得的本发明金属颜料表现出类似的粒子中值厚度和类似的粒子厚度分布。只有此前未获得的这类颜料才可 以在反面涂施中表现出与使用PVD颜料时相当的光学效果。本发明金属颜料可以在凹版印刷应用中观察到与PVD颜料相比基本上没有区别的光学质量。 
在本发明另一个实施方案中，然后用钝化抑制剂层和/或钝化防腐蚀层覆盖或涂覆本发明的铝颜料。只有具有这些涂层，才可以安全地在水漆中和/或外部涂料中使用本发明颜料。 
钝化层的作用机理是复杂的。在是抑制剂的情形中，这通常基于位阻效应。因此，抑制剂的主要部分在浮起或非浮起方面(即在涂料介质中漂浮或不漂浮)还具有取向作用。 
基于所用铝颜料的重量，抑制剂通常以大约0.5至15重量％量值的低浓度添加。 
合适的抑制剂优选为以下物质： 
-以下通式的有机改性的膦酸或其酯： 
R-P(O)(OR1)(OR2) 
其中R代表烷基、芳基、烷基芳基、芳烷基和烷基醚，特别是乙氧基化的烷基醚，R1、R2代表H、CnH2n+1，其中n为1至6，其中烷基可以是支链或非支链的。R1和R2可以相同或不同。 
-以下通式的有机改性的磷酸或其酯： 
R-O-P(OR1)(OR2) 
其中R代表烷基、芳基、烷基芳基、芳烷基和烷基醚，特别是乙氧基化的烷基醚，R1、R2代表H、CnH2n+1，其中n为1至6，且烷基可以是支链或非支链的。 
可以使用纯膦酸或其酯或者磷酸或其酯或者它们任何合意的混合物。 
如果在主要是水性的溶剂中研磨铝粒，则使用这类抑制剂作为研磨助剂，以防止在研磨过程中释放氢，其构成安全隐患。 
此外，钝化抑制剂层可以由以下物质组成或包括以下物质：防腐蚀的有机官能化硅烷，脂族胺或环胺，脂族或芳族硝基化合物，含氧、硫和/ 或氮的杂环(例如硫脲衍生物)，较高级酮、醛和醇(例如脂肪醇)的硫和/或氮化合物，或硫醇，或它们的混合物。然而，钝化抑制剂层也可以由上述物质组成。优选有机膦酸和/或磷酸酯或它们的混合物。如果使用胺化合物，则它们优选包括具有多于6个碳原子的有机基团。这类胺优选与有机膦酸和/或磷酸酯或它们的混合物一起使用。 
借助具有化学和物理保护作用的防腐蚀阻挡层的钝化可以以多种方式实现。 
钝化防腐蚀层保证了铝颜料特别好的防腐蚀性，其包括或由以下物质组成：氧化硅(优选二氧化硅)、氧化铝铬(其优选通过铬酸处理法施用)、氧化锆、氧化铝、聚合的合成树脂、磷酸盐/酯、亚磷酸盐/酯、或硼酸盐/酯、或它们的混合物。 
二氧化硅和氧化铝铬层(铬酸处理)是优选的。 
此外，例如在DE 19520312 A1中所述，氧化铝、氢氧化铝或水合氧化铝层也是优选的。 
优选通过溶胶-凝胶法在有机溶剂中制备SiO2层，其平均层厚为10至150纳米，优选15至40纳米。 
以下将描述制造本发明铝颜料的方法。其特征在于极缓和地成形研磨铝粒。具体而言，该方法包括下述步骤： 
a)提供表现出具有d10＜3.0微米、d50＜5.0微米和d90＜8.0微米的粒度分布的铝粒； 
b)使用研磨机，在溶剂和润滑剂及个体重量为2至13毫克的研磨介质的存在下，将a)中所述的铝粒研磨。 
优选在雾化器中通过将液体铝、优选铝熔体雾化而制备铝粒。该铝粒包含具有优选大致圆形的铝粒子或由这类铝粒子组成。特别优选使用具有球形至轻微椭圆形的铝粒子的铝粒。依照优选的方式，将在铝熔体雾化后所得的铝粒分级，以获得所需的粒度分布，这又可被称为粒度范围。 
该铝粒为具有非常窄的粒度分布的非常细的金属粒。粒度分布范围通常通过激光衍射光谱法测定，并且粒度可以由激光衍射法测定。激光衍射 光谱法可以用例如由Sympatec GmbH，Clausthal-Zellerfeld，Germany供应的设备Helos根据制造商说明书进行。 
粒度分布具有d粒，10＜3.0微米、d粒，50＜5.0微米且d粒，90＜8.0微米。粒度分布优选具有d粒，10＜0.6微米、d粒，50＜2.0微米且d粒，90＜4.0微米。 
雾化步骤之后，可以借助合适的分级步骤获得具有所需窄尺寸分布的铝粒。分级可以使用风力分级器、旋风分离器和其它已知的设备进行。 
本发明铝颜料仅可由这种细的且较窄级分的铝粒制备。作为下限，粒度分布具有以下特征：d粒，10＞0.15微米、d粒，50＞0.8微米且d粒，90＞2.0微米。相应地，所用铝粒基本不包含纳米级尺寸的铝粒。 
更优选d粒，50值为0.9至3.0微米的铝粒，最优选该值为0.95至2.5微米的那些。 
优选使用的铝粒包含30至200％、更优选40至180％、最优选50至170％的尺寸分布跨度，其通常定义为Δd粒＝(d粒，90-d粒，10)/d粒，50。 
对于制造本发明金属颜料，使用这种具有窄尺寸分布的细铝粒是根本的。不是所有的铝粒颗粒均在成形研磨过程中均匀地转变：这意味着一些颗粒较大程度地转变，而一些粒颗粒在研磨过程较晚时候才转变。一个原因是颗粒转变的可能性取决于其尺寸。因此，已被预转变形成薄片的粒子具有比未转变铝粒大的比表面积，并因此具有较高进一步转变的可能。因此，不仅在由此形成的铝粒子的粒度分布方面而且在厚度分布方面考虑铝粒的尺寸分布宽度。因此，必须使用具有大致低粒度变化的铝粒，以获得窄的厚度分布。 
制造本发明片状铝颜料所用的铝粒进一步具有非常低的氧化物含量。铝粒中氧化铝的含量如下测定：将铝粒与碳一起熔融，并借助市售设备(例如由JUWE GmbH供应的Omat 3500)测定所得一氧化碳。基于铝粒，铝粒中氧化铝的含量为小于5重量％，优选小于1.5重量％，非常优选小于1.0重量％。 
为了获得这些低氧化物含量，雾化步骤优选在惰性气氛中进行。优选使用氮和/或氦作为惰性气体。 
雾化过程中所用铝的纯度优选为99.0重量％至大于99.9重量％。铝粒可以包含适当少量的常见合金组分(例如Mg、Si、Fe)。 
使用研磨机，优选球磨机或搅拌球磨机，在溶剂和起研磨助剂作用的润滑剂的存在下，并在个体重量为1.2至13毫克的研磨介质的存在下研磨铝粒。由于极缓和的研磨方式，这类研磨所用时间较长。研磨时间优选为15至100小时，更优选为16至80小时，非常优选为17至70小时。 
根据本发明的优选方式，研磨介质各自重2.0至12.5毫克，非常优选为5.0至12.0毫克。所用研磨介质优选为球形介质，更优选为球。 
具有非常平滑的表面、尽可能地呈圆形、并具有基本上均匀的尺寸的球是优选的。球材料可以是钢、玻璃或陶瓷，例如氧化锆或金刚砂。研磨过程中的温度为10至70℃。优选的温度为25至45℃。 
由玻璃制成且中值个体重量为2.0至12.5毫克的球是特别优选的。 
使用由钢制成且中值个体重量为1.2至4.5毫克、优选中值个体重量为1.4至4.0毫克、更优选中值个体重量为2.0至3.5毫克的球。 
长的研磨时间导致大量颜料/球体撞击。结果，颜料非常均匀地成形，其表现为非常平滑的表面和非常窄的厚度分布。 
关于在球磨机中研磨，临界转动速度n临界是重要参数，其表示球体由于离心力而开始压向球磨机壁的时刻，在该点基本上没有发生研磨： 
Figure G2007800478558D00131
其中D为转鼓的直径，g为重力常数。 
球磨机的转动速度优选为临界转动速度n临界的25至68％，更优选为28至60％，甚至更优选为30％至小于50％，最优选为35至45％。 
低速转动有利于铝粒缓慢转变。为了导致缓慢转变，本发明方法也优选使用轻研磨球。个体重量大于13毫克的研磨球使铝粒转变太剧烈，这导致铝粒的过早破坏。 
与常规研磨法不同，本发明方法中的铝粒主要部分未被研磨或粉碎，而是经过较长时间而极缓和地转变。 
用非常轻的球在低转动速度下研磨和长研磨时间导致极缓和的研磨过程，其中获得了非常薄的铝颜料。因为所用铝粒具有非常窄的粒度分布，因此本发明的铝效果颜料也具有非常均匀的厚度分布。 
研磨可以如下进行：在溶剂中，溶剂与铝粒重量比为2.5至10，且研磨球与铝粒重量比为20至110，并使用润滑剂作为研磨助剂。 
大量化合物可以用作研磨过程中的润滑剂。 
在本文中，可以提及含有具有10至24个碳原子的烷基的脂肪酸，其已使用多年。优选使用硬脂酸、油酸或其混合物。当使用硬脂酸作为润滑剂时，形成了浮起颜料。另一方面，使用油酸形成非浮起颜料。浮起颜料的特征在于它们在涂料介质(例如漆或印刷油墨)中是漂浮的，即它们漂浮在涂料介质的表面上。另一方面，非浮起颜料在涂料介质中聚集。例如也可以将长链氨基化合物加入脂肪酸中。脂肪酸可以源于动物或植物。同样，有机膦酸和/或磷酸酯可以用作润滑剂。 
润滑剂不应用得太少，因为否则铝粒的剧烈转变会导致所制备的片状铝颜料(它们仅仅被所吸附的润滑剂不充分地饱和)的表面积非常大。在这种情况下，发生冷焊合。因此，基于所用铝的重量，润滑剂的量通常为1至20重量％，优选为4至18重量％，非常优选为8至15重量％。 
溶剂的选择不是这样重要。可以使用常见溶剂，例如石油溶剂油、溶剂石脑油等。还可以使用醇(例如异丙醇)、醚、酮、酯等。 
同样，可以使用水(至少作为主要部分)作为溶剂。然而在这种情况下，所用润滑剂应具有显著的防腐蚀作用。优选膦酸和/或磷酸酯，其也可以带乙氧基化的侧链。在研磨过程中加入防腐蚀剂也是有利的。 
由于本发明的制造方法，铝颜料不含附着的聚合物膜，这是非常有利的。因此，本发明铝颜料不具有仍被残留脱离涂层妨碍的铝颜料(例如通过PVD法制备的铝颜料)的缺点。所得铝颜料与研磨介质、优选研磨球的分离可以以常规方式通过筛分进行。 
将铝粒研磨之后，将所得铝颜料与研磨介质、优选研磨球分离。 
在进一步的方法步骤中，可以将所得铝颜料进行尺寸分级。为了不破 坏薄铝颜料，分级应当缓和地进行。这可包括例如湿法筛分、倾析或通过例如由重力作用或离心作用引起的沉降而分离。在湿法筛分中，通常筛出粗的部分。在另一方法中，特别是可以分离细的部分。然后，借助压滤机、离心机或过滤器从悬浮液除去过量溶剂。 
在最后步骤中，进行进一步加工以产生所需剂形。 
尽管本发明金属颜料具有与PVD颜料类似的厚度和类似的厚度分布，但出人意料地，它们可更容易地处理。在它们的剂形方面，本发明铝颜料有利地不限于PVD颜料中常见的稀释分散体形式。 
例如，可以以类似于常规铝颜料的方式使用糊形式。基于糊的总重，固体含量为30至65重量％，优选为40至60重量％，非常优选为45至55重量％。 
此外，可以通过干燥将本发明铝颜料转化成粉末形式，优选无粉尘粉末形式。通过在合适的均化器中加入非常少量的溶剂，例如，基于粉末和溶剂总重为1重量％至小于10重量％，例如3至5重量％，可以将干燥的粉末进一步加工成无粉尘金属粉末。另一个方法是将滤饼充分干燥，然后用另一溶剂将其再转变为糊(再湿润)。 
出乎意料地，通过用合适树脂的合适分散体处理滤饼，还可以将铝颜料还进一步加工成颗粒、丸、块、片或小圆柱体。这些剂形具有的优点是不形成粉尘、容易计量并是高度可分散的。 
制丸可以在制丸板上以常规方式进行。压片可以在压片设备中进行。小圆柱体可以通过用于铝糊或粉末的制模法、或者通过经由挤出机挤出铝糊并借助旋转刀系统切断挤出的铝糊线而制备。本发明铝颜料的粒化可以通过例如喷雾造粒进行。 
在具有高的铝颜料含量(例如90至35重量％，优选70至40重量％)的颗粒或丸形式中，本发明的铝颜料可以具有非常大的优势。 
本发明铝颜料由于非常高的比表面积，必须在例如本发明铝颜料的制丸过程中使用较大量的分散树脂。基于丸的总配方，优选使用2至50重量％、更优选5至30重量％的树脂。 
制丸可以使用大量分散树脂进行。其实例为天然和合成树脂。它们包括例如醇酸树脂、羧甲基纤维素树脂和羧乙基纤维素树脂、乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素(CAP)和乙酸丁酸纤维素(CAB)、香豆素-茚树脂、环氧酯、环氧-三聚氰胺和环氧化物-苯酚缩合物、乙基和甲基纤维素、乙基羟乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、酮酸-马来酸树脂、松香树脂、三聚氰胺树脂、硝基纤维素树脂、苯酚类树脂和改性的苯酚类树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚碳酸脂树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚氨酯树脂和乙烯基树脂。 
这些聚合物树脂中，特别可以提及丙烯酸酯共聚物和丙烯酸酯树脂、聚丙烯腈树脂和丙烯腈共聚物树脂、丁二烯和偏二氯乙烯共聚物、丁二烯/苯乙烯共聚物、丙烯酸甲酯共聚物和甲基丙烯酸甲酯共聚物；及聚丁烯树脂、聚异丁烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙烯基醚树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂和聚苯乙烯树脂。其它共聚物包括苯乙烯/马来酐树脂和苯乙烯/虫胶树脂、氯乙烯/乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯/乙烯基醚树脂和氯乙烯/偏氯乙烯树脂。 
天然树脂，例如阿拉伯树胶、杜仲胶、酪蛋白和明胶也是合适的。 
醛树脂，例如由BASF AG，Ludwigshafen制造的Laropal系列，是优选的。此外，蜡是合适的粘合剂材料。这里可以作为实例提及天然蜡，例如蜂蜡、小烛树蜡、巴西棕榈蜡、褐煤蜡和石蜡。合成蜡，例如PE蜡，也是合适的。 
上述制备物可以非常容易地合并到例如漆体系或印刷油墨中，而不出现铝颜料的不合意附聚。 
出乎意料地发现，本发明铝颜料附聚的趋势比PVD颜料低得多。 
据推测，该效果与本发明铝颜料的粗糙度有关。本发明铝颜料表现出一定程度的与制造相关的粗糙度或波纹度，这防止了铝颜料彼此平面-平行附着，即附聚，而出乎意料地，本发明铝颜料的光学特性(例如反射能力和光泽)没有明显受损。 
与PVD颜料不同，本发明叠加的铝颜料由于其粗糙度或波纹度而仅 表现出点对点互接触表面。结果，与PVD颜料不同，短程吸引力(例如范德华力或氢桥)的形成最小化，并且然后阻止了附聚或聚集。 
本发明铝颜料用在涂料、漆、印刷油墨、粉漆、塑料和化妆品中。优选地，本发明铝颜料用在印刷油墨和指甲油中。本发明印刷油墨、指甲油和涂料具有突出的金属外观，产生了液体金属的印象。 
本发明铝颜料特别有利地用在印刷油墨中。本发明铝颜料非常优选用在凹版印刷油墨、丝网印刷油墨或胶版印刷油墨中。 
通过后续的涂料而钝化的本发明铝颜料优选用在水基漆和外部涂料中。 
本发明的另一个目的是含有本发明金属颜料的印刷油墨，特别是液体印刷油墨，例如凹版印刷油墨、胶版印刷油墨或丝网印刷油墨。这类凹版印刷油墨、胶版印刷油墨或丝网印刷油墨含有溶剂或溶剂混合物。它们特别用于溶解粘合剂，还用于确定印刷油墨的重要性能特征，例如粘度或干燥速率。 
用于液体印刷油墨(例如胶版和丝网印刷油墨)的溶剂特别包括低沸点溶剂。沸点一般不高于140℃。较高沸点的溶剂仅以少量使用，用于调节干燥速率。丝网印刷油墨与胶版或凹版印刷油墨类似地配制，只是稍微更粘，并通常具有稍高沸点的溶剂。用于液体印刷油墨的合适溶剂的实例包括乙醇、1-丙醇和2-丙醇、取代的醇(例如乙氧基丙醇)、和酯(例如乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丙酯和乙酸正丁酯)。当然还可以使用各种溶剂的混合物。例如，该混合物可以是乙醇和酯(例如乙酸乙酯或乙酸丙酯)的混合物。对于使用胶版印刷板的印刷，一般建议酯在全部溶剂中的含量不超过约20至25重量％。水或主要是水性的溶剂混合物也优选用作液体印刷油墨所用的溶剂。 
取决于印刷油墨的类型，基于所有组分之和，溶剂的用量通常为10至60重量％。然而，在是本发明印刷油墨的情况下，60至80重量％的溶剂被证明是特别是有利的。 
可辐射固化的印刷油墨通常不含有上述溶剂，而是含有反应性稀释剂。 反应性稀释剂通常具有双重功能。一方面，它们用于将印刷油墨交联或固化。另一方面，如常规溶剂(DE 20 2004 005 921 UI 2004.07.1)那样，它们用于调节粘度。其实例包括丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯，特别是多官能丙烯酸酯，例如1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。 
原则上，常用于液体印刷油墨的粘合剂可以用作本发明金属印刷油墨的粘合剂。本领域技术人员会根据所需用途和所需特性作出合适的选择。合适粘合剂的实例包括聚酯、聚酰胺、PVC共聚物、脂族和芳族酮树脂、三聚氰胺/脲树脂、三聚氰胺/甲醛树脂、马来酸酯、松香衍生物、酪蛋白和酪蛋白衍生物、乙基纤维素、硝基纤维素、或者芳族或脂族聚氨酯。也可以使用乙酸乙烯酯、乙烯醇、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮或乙烯基缩醛的聚合物或共聚物。可以特别有利地使用具有官能团的超支化聚合物，例如超支化的聚氨酯、聚脲或聚酯酰胺，如在WO 02/36695和WO 02/36697中所述。当然还可以使用不同聚合物粘合剂的混合物，条件是所选择的粘合剂在彼此混合时不具有任何不合意的特性。基于印刷油墨所有组分之和，全部粘合剂的量通常为5至40重量％。 
粘合剂特别优选包括例如硝基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酸酯、聚乙烯基丁醛和脂族或芳族聚氨酯及聚脲、特别是超支化的聚氨酯和聚脲、及它们的混合物。 
特别适合用于水可稀释金属印刷油墨的粘合剂为基于(甲基)丙烯酸和/或其酯与苯乙烯的共聚物。这类粘合剂可作为用在印刷油墨中的溶液或分散体购得，例如以名称 
Figure G2007800478558D00181
(由Worlee提供)购得。其它实例包括芳族和脂族含水聚氨酯、聚酯和含水聚酰胺。 
优选用于糊状印刷油墨的粘合剂包括例如松香树脂或改性松香树脂。改性松香树脂的实例包括被多元醇(例如甘油或季戊四醇)完全或部分酯化的那些。 
可辐射固化的印刷油墨包括具有可交联基团(例如烯属基团、乙烯基醚基团或环氧基团)的粘合剂。这里，粘合剂之和(包括反应性稀释剂) 通常为印刷油墨所有组分的30至90重量％。 
本发明金属印刷油墨还可以包含一种或多种助剂或添加剂。添加剂和助剂的实例为填料，例如碳酸钙、水合氧化铝或硅酸铝或硅酸镁。蜡提高抗磨损性并改进滑动性。其具体实例为聚乙烯蜡、氧化的聚乙烯蜡、石油蜡和酪蛋白蜡。脂肪酸酰胺可以用于增加表面平滑度。增塑剂用于增强干燥膜的回弹性。对于可辐射固化印刷油墨，进一步使用至少一种光敏引发剂或一种光敏引发剂体系作为添加剂。分散剂可以用于使该效果颜料分散。借助脂肪酸，可以使效果颜料在印刷层中漂浮，使得颜料聚集在印刷层的顶部边界。由此可以有利地获得改进的金属效果。此外，还可以加入防沉降剂。这种添加剂防止效果颜料沉降。实例包括二氧化硅、纤维素衍生物和蜡。 
当配制特别优选的低粘度胶版、凹版或丝网印刷油墨时，通常建议加入防沉降剂，但不总是绝对必需的。基于印刷油墨所有组分之和，全部添加剂和助剂的总量通常应不超过20重量％，优选为0.1至10重量％。 
本发明金属印刷油墨的制备可以基本上已知的方式通过在常规设备(例如溶解槽或搅拌釜)中充分混合或分散各组分而进行。当使用溶解槽时，本领域技术人员要确保能量输入不太高，以避免破坏金属效果颜料。另外，其当然必须足够高以使得颜料适当分散。如果除了本发明金属效果颜料之外还使用常规着色颜料，建议将它们预分散在任何金属印刷油墨中所用的部分或全部溶剂、粘合剂和助剂中，并在后面的阶段添加本发明金属效果颜料。以此方式，实现了附加颜料的特别好的分散，而不会由于过高的分散力损坏金属效果颜料。可以加入预分散的颜料浓缩物代替颜料。在特别适宜的程序中，在这种情况下可以使用少量市售印刷油墨，条件是加入的印刷油墨与金属印刷油墨制剂相容，并不对其特性产生不利影响。 
以下实施例用于非限制性地解释本发明。 
实施例1： 
a)雾化 
将铝棒连续供入感应坩埚炉(由Induga提供，炉容量约为2.5吨)中并在其中熔化。铝熔体在约720℃的温度下以液态存在于所谓前炉中。一些浸入熔体中的注射器型喷嘴垂直向上地将铝熔体雾化。在压缩机(由Kaeser提供)中将动力气体压缩至最高达20巴，并在气体加热器中加热至约700℃。所得铝粒在飞行中固化和冷却。感应坩埚炉集成在封闭装置中。雾化在惰性气体(氮)下进行。首先在旋风分离器中使铝粒沉淀，在此沉淀的粉状铝粒的d50为14至17微米。多管旋风分离器用于进行进一步沉淀，在该多管旋风分离器中沉淀的粉状铝粒的d50为2.3至2.8微米。在具有金属元件(由Pall提供)的过滤器(由Alpine提供)中发生气体/固体分离。以细粒形式获得了d10为0.7微米、d50为1.9微米且d90为3.8微米的铝粒。 
b)研磨 
将4kg玻璃球(直径：2mm)、75g在a)中得到的最细的铝粒、200g石油溶剂和3.75g油酸置于筒式研磨机(长度32cm，宽度19cm)中。然后以58rpm研磨该混合物15h。通过用石油溶剂清洗使产物与研磨球分离，并然后在25微米的筛上以湿筛法筛选。借助吸滤器从细产物中基本除去石油溶剂，并然后将其与石油溶剂在实验室混合机中加工成糊(约50％固体)。 
实施例2： 
a)铝粒 
使用根据实施例1制造的铝粒。该铝粒具有以下尺寸分布曲线特征： 
d10，粒＝0.7微米；d50，粒＝1.6微米；d90，粒＝3.2微米。 
b)研磨 
将4.7kg玻璃球(直径：2.0mm)、67g在2a中得到的最细铝粒、200g石油溶剂和10g油酸置于筒式研磨机(长度32cm，宽度19cm)中。然后以43rpm研磨该混合物22h。通过用石油溶剂清洗使产物与研磨球分离，并然后在25微米的筛上以湿筛法筛选。借助吸滤器从细产物中基本除去石油溶剂，并然后将其与石油溶剂在实验室混合机中加工成糊(约50％固 体)。 
对比例3：市售Metalure L-55350(Eckart) 
对比例4：市售Silvershine S 2100(Eckart)，如DE 10315775中所述制备。 
对比例5：市售VP 53534(Eckart)，用于漆的银元颜料。 
对比例6：市售RotoVario 530 080(Eckart)，用于凹版印刷的银元颜料。 
对比例7：市售RotoVario 500 042(Eckart)，用于凹版印刷的银元颜料。 
表征本发明实施例1和2及对比例3至5的样品，以使用场离子扫描电子显微镜较接近地测定粒子厚度。 
如下所述借助SEM测定所制备样品的厚度分布： 
a)通过湿磨法获得的本发明铝颜料和常规颜料(实施例1和2及对比例4和5) 
通过常规湿磨法得到的本发明铝颜料和常规铝颜料在各种情况下以糊或滤饼的形式存在，并分别首先用丙酮洗涤然后干燥。 
将在电子显微法中常用的树脂，例如TEMPFIX(Gerhard NeubauerChemikalien，D-48031 Munster，Germany)施加在样品板上，并在电炉上加热至软化温度。然后，从电炉上取走样品板，并将各铝粉散布在软化的树脂上。树脂在冷却时重新固化，并且由于粘附力和重力之间的相互作用，可以制备几乎垂直延伸的分散的铝颜料，并固定在样品板上。结果，可以在电子显微法中容易地从侧向测量颜料。在测量厚度时，评测相对于与表面垂直的平面的颜料方位角α，并用于根据下式评测厚度： 
heff＝hmess/cosα 
以heff值对相对出现频率绘制累积穿透曲线。在所有情况下，计数100个粒子。 
b)PVD颜料(对比例3) 
用大量过量丙酮洗涤PVD颜料悬浮液数次，以基本从中去除残留脱 离涂层。然后，将PVD颜料分散在丙酮中，并将一滴分散液分配在显微镜载片上。然后将溶剂蒸发，将载片切成薄片。各薄片可以垂直安装在电子显微镜中。在锋利的断裂边缘，可以测量足够的PVD颜料。在此计数100个粒子。 
图1显示了本发明实施例和对比例3至5的厚度分布的累积穿透曲线。统计分析表明，对于本发明颜料和通过湿磨法获得的常规颜料，累积穿透曲线在75至100颗粒基本恒定。 
d10、d50和d90值、由此计算的粒度分布跨度(Cilas)、获自SEM分析的厚度测量的相应特征、由此计算的直径/厚度跨度、颜料的形态因子和活性金属含量列于下表1中。 
借助激光粒度仪(Cilas 1064，Cilas，France)测定长度d，以常用方式选择累积穿透分布的d50指数(单位为微米)作为中值长度的量度。 
对实施例1和对比例3的颜料进行X-射线衍射分析。使用由Thermoelektron提供的X’tron型粉末衍射仪(Ecublens，Switzerland制造)读取。使用铜管作为X-射线源，使用Cu-Ka1，2线激发。该设备具有Bragg-Brentano测量几何形状。 
对于样品制备，用丙酮洗涤颜料。然后将数滴颜料/丙酮分散液涂施在旋转盘上并在室温干燥。颜料因此自身基本与基底平行地取向。 
图2和3中显示了相应的衍射图。显示出所测X-射线的强度随着测量角度而变。如ICDD(International Center for Diffraction Data)所预期，用线标记特定晶体平面的反射位置。 
用于计录衍射图的测量时间为数小时。可以清楚地看见对比例3的谱图(PVD颜料，图3)只在[111]平面和[222]平面显示出可视峰。[222]平面的反射是[111]平面的更高级别且弱得多。这些现象表明了颜料的大单晶结构，其中致密存在的[111]平面与片表面平行存在。 
从图2可以看出，本发明实施例的X-射线衍射图在[200]平面具有非常明显的主峰。此外，可以看见对应[220]平面的信号及对应[111]平面和[311]平面的信号(以较弱的方式)。虽然积分时间更长，但所有信号的强度明 显比PVD颜料情况更弱。因此，通过湿磨法所得的该颜料的结晶特征总的来说弱得多。这些反射是铝颜料处于塑性变形状态的特征，并因此反映了在研磨过程中或之后铝颜料的物理状态。 
表1：物理特征 
  样品   长度  d10 d50 d90  [微米]   长度跨度   [(d90-d10)/d50]   来自SEM的颗  粒厚度分布   h10 h50 h90  [纳米]   厚度跨度   [(h90-h10)/h50]   形态   因子   活性金属   含量[％]
  实施  例1   7.1 13.0 20.0   0.99   35 54 70.2   0.67   245   87
  实施  例2   5.1 9.2 14.2   0.99   22 32 43   0.65   288   81
  对比  例3   5.7 12.7 20.7   1.18   38 47 52   0.31   270  
  对比  例4   11.3 20.1 32.4   1.05   46 74 145   1.36   272   95
  对比  例5   9.8 17.2 26.9   0.99   55 137 330   2.01   126   97
  对比  例6   6.0 11.5 20.5   1.26   159     72   92
  对比  例7   7.3 15.7 26.6   1.23         96
下表2列出了所选实施例的湿漆涂料的比色数据。 
使用基于市售聚乙烯基丁醛的凹版印刷油墨制备表2中的反面涂施，首先借助刀片间隙为24微米的刮刀、然后借助印刷机印刷MELINEX 400膜(PET膜，50微米)。其中印刷机：Rotova 300，由Rotocolor提供，3个油印单元；印刷速度100m/min，粘度15s DIN 4流杯；70张/厘米；染色程度根据粒子厚度为3.5％(实施例3)和14.5％(实施例7)。 
通过根据DIN 67530以60°测量光泽度(设备：由Byk-Gardner，D-82538Geretsried，Germany制造的micro-TRI光泽)而对反面涂施进行光学表征。为此，借助暗校准和在60°具有值92的黑镜玻璃板校准该设备。 
对于以常规方式在60°进行的光泽度测量进行评价，结果表明根据本 发明实施例1和2制备的颜料表现出比通过常规湿磨法获得的常规颜料(见对比例6和7)的光泽度高得多。 
根据本发明实施例1和2制备的颜料的视觉印象的特征也在于非常强的金属镜而效果，与在PVD颜料(见对比例3)中观察到的类似。 
本发明颜料在该应用中的光泽度大约相当于PVD颜料的光泽度(见对比例3)。 
在对比例4和5中，不能借助凹版印刷令人满意地进行反面涂施。颜料由于其粒度而在凹版印刷过程中显示出不充分的迁移行为。反面涂施仅可以借助刮刀实现。但刮刀技术在大多数情况对于商业目的不适用。在是对比例4的情况下，通过刮刀施用也获得了高光泽度和金属效果，但是没有镜面效果。 
对比例5和6代表的用于凹版印刷的常规银元颜料表现出低得多的光泽度，并且无法达到实施例1和2或对比例3所具有的镜面效果。 
量热测量的结果证明，由于它们的小厚度和低厚度分布，与PVD颜料类似，本发明颜料显示了极好的取向和从而非常高的定向反射，即在60°测量时的高光泽度。 
表2：在MELINEX膜上的反面涂施 
Figure G2007800478558D00251
*由于迁移行为不充分，这些样品不能被施用。 
关于本发明铝颜料钝化的实施例： 
实施例8：(SiO2涂覆的铝) 
将55.1g实施例1中描述的含铝颜料的糊(相当于38.5g Al)分散在375ml异丙醇中并使之沸腾。加入13.35g四乙氧基甲硅烷。然后，经过3h的时间计量加入5.4g 25％浓度NH3在9.3g水中的溶液。再经过3h后，将混合物冷却至室温，并借助布氏漏斗通过抽吸过滤悬浮液。然后，在真空干燥箱中在100℃干燥该产物过夜。 
实施例9：铬酸处理的铝 
通过将4.5g CrO3溶解在13.5g软化水中，制备18g铬酸溶液。 
在容量为1升的反应器中将220g软化水加热至90℃。在剧烈搅拌(搅拌装置：Stollenscheibe)下，首先加入21g丁基乙二醇，然后加入125g实施例1中所述的铝颜料，其为固体含量为70％的石油溶剂糊形式。数分钟之后，在80℃的反应温度加入铬酸溶液。在剧烈搅拌下使该混合物再反应50分钟。然后使该反应混合物冷却30分钟，并倾析到烧杯中数次，每次使用250ml 5％浓度的软化水/丁基乙二醇溶液，直到上清液不再变黄。然后在吸滤器中过滤该产物并用约3升水洗涤。 
析气试验： 
将8.6g铝合以糊形式并到315g市售无色水基漆中，并用二甲醇-乙醇胺调节至pH 8.2。将300g该漆装入洗气瓶中，并用双室气泡计数器封闭。由移至该气泡计数器下室中的水的量可以测定气体的量。在水浴中将洗气瓶温度控制在40℃，该试验进行30天，如果7天后释放的氢不超过4ml，30天后不超过20ml，则该样品通过该试验。 
表3：被覆薄铝颜料的析气试验结果 
 样品   7d析气   30d析气
 实施例8   1ml   7ml
 实施例9   1ml   4ml
 对比例(未涂覆的实施例1颜料)   ＜3h！！  
d：天 
从表3可以看出本发明铝颜料极稳定，不受腐蚀。 
实施例10(指甲油) 
如实施例l所述将铝粒雾化并然后研磨。将植物源脂肪酸用作润滑剂。用丙醇借助布氏漏斗洗涤该颜料五次，以去除来自湿磨法的残留石油溶剂。 
然后，由该颜料和对比例3的颜料制备具有下述组成的指甲油。 
表4：指甲油制剂 
Figure G2007800478558D00261
*市售的用于化妆品的PVD颜料(由Eckart提供) 
将根据实施例10和对比例1l的指甲油施用到人造指甲上。两种应用均表现出高光泽、银色、类似“液体金属”的连续金属膜。但对比例11显示出稍微更高的光泽。 
本发明涉及铝颜料，其在其物理性能方面非常接近PVD颜料，但是可以明显更简单的方式制备。最后，本发明铝颜料不表现出任何附聚的趋势，这是PVD颜料的缺点。与常规铝颜料比较，本发明铝颜料显示出在为提高的性能，特别是在它们的覆盖能力和光泽方面。特别地，在印刷领 域的反面涂施中，本发明铝颜料表现出与PVD颜料相当的性能。这是此前通过湿磨法获得的颜料没有实现的。 

Claims (41)

1.具有窄厚度分布并至少部分涂有润滑剂的片状铝颜料，其特征在于具有：
a)15至75纳米的中值厚度h50，通过扫描电子显微镜厚度计数测定，
b)30％至小于70％的厚度分布相对宽度Δh，通过扫描电子显微镜厚度计数测定，并根据式Δh＝100×(h90-h10)/h50基于相对发生频率的相应累积穿透曲线计算，及
c)具有一个或两个不对应于[111]反射的主峰的X-射线衍射图，对于基本上平面-平行取向的颜料测量，其中基本上平面-平行取向是指至少80％的颜料在+/-15°的公差范围内与基底平行。
2.根据权利要求1的片状铝颜料，其特征在于所述铝颜料是通过研磨法制造的。
3.根据权利要求1或2的片状铝颜料，其特征在于所述铝颜料具有35％至65％的所述厚度分布相对宽度Δh。
4.根据权利要求1或2的片状铝颜料，其特征在于所述铝颜料具有200至1500的形态因子d50/h50。
5.根据权利要求1或2的片状铝颜料，其特征在于所述X-射线衍射图具有一个或两个可归为[200]和/或[220]反射的最大强度的峰。
6.根据权利要求1或2的片状铝颜料，其特征在于所述铝颜料至少部分涂有脂肪酸作为润滑剂。
7.根据权利要求1或2的片状铝颜料，其特征在于所述铝颜料至少部分涂有硬脂酸作为润滑剂。
8.根据权利要求1或2的片状铝颜料，其特征在于所述铝颜料至少部分涂有油酸作为润滑剂。
9.根据权利要求1或2的片状铝颜料，其特征在于所述铝颜料至少部分涂有硬脂酸和油酸的混合物作为润滑剂。
10.根据权利要求1或2的片状铝颜料，其特征在于所述铝颜料至少部分涂有膦酸、磷酸酯或其混合物作为润滑剂。
11.根据权利要求1或2的片状铝颜料，其特征在于所述铝颜料涂有钝化抑制层或钝化防腐蚀层。
12.根据权利要求11的片状铝颜料，其特征在于所述钝化抑制层包括防腐蚀有机膦酸和/或磷酸酯、有机官能化的硅烷、脂族胺或环胺、脂族或芳族硝基化合物、含氧、硫和/或氮的杂环化合物，高级酮、醛和醇的硫和/或氮化合物、或它们的混合物。
13.根据权利要求11的片状铝颜料，其特征在于所述钝化防腐蚀层包括二氧化硅、氧化锆、氧化铝、氧化铬、聚合的合成树脂、钒氧化物、钼氧化物和/或过氧化物、磷酸盐/酯、亚磷酸盐/酯、或硼酸盐/酯、或它们的混合物或组合。
14.根据权利要求13的片状铝颜料，其特征在于所述钝化防腐蚀层包括二氧化硅。
15.根据权利要求14的片状铝颜料，其中所述二氧化硅表面涂有硅烷。
16.根据权利要求1或2的片状铝颜料，其特征在于所述铝颜料在化学湿法中被水氧化，并且所述铝颜料具有着色的外观。
17.根据权利要求1或2的片状铝颜料，其特征在于所述铝颜料以粉末形式存在，或以糊形式存在，或以紧密形式的颗粒、丸、片、小圆柱体或块的形式存在。
18.根据权利要求17的片状铝颜料，其中所述铝颜料以无粉尘粉末形式存在。
19.根据权利要求12的片状铝颜料，其特征在于所述醇的硫化合物是硫醇。
20.制造权利要求1至19任一项所述的片状铝颜料的方法，其特征在于包括下述步骤：
a)提供表现出具有d粒，10＜3.0微米、d粒，50＜5.0微米和d粒，90＜8.0微米的粒度分布的铝粒；
b)使用研磨机，在溶剂和润滑剂及个体重量为1.2至13毫克的研磨介质的存在下，将a)中所述的铝粒研磨。
21.根据权利要求20的方法，其特征在于所述研磨介质的个体重量为5.0至12毫克。
22.根据权利要求20或21的方法，其特征在于根据步骤a)制造的所述铝粒的粒度分布具有d粒，10＜0.6微米、d粒，50＜2.0微米和d粒，90＜4.0微米。
23.根据权利要求20或21的方法，其特征在于研磨时间为15至100小时。
24.根据权利要求20或21的方法，其特征在于对所述铝颜料在进一步的步骤b)中进行粒度分级。
25.根据权利要求20或21的方法，其特征在于将所述步骤b)中提供的铝颜料转变为紧密形式。
26.根据权利要求25的方法，其特征在于将所述步骤b)中提供的铝颜料转变为糊、颗粒、片、小圆柱体、块或丸。
27.根据权利要求20或21的方法，其特征在于将所述步骤b)提供的铝颜料转变成铝粉。
28.根据权利要求27的方法，其特征在于将所述步骤b)提供的铝颜料转变成无粉尘铝粉。
29.根据权利要求20或21的方法，其特征在于所用溶剂为有机溶剂。
30.根据权利要求29的方法，其特征在于所用溶剂为石油溶剂、溶剂石脑油、醇、酮、或它们的混合物。
31.根据权利要求30的方法，其特征在于所述醇为异丙醇。
32.根据权利要求20或21的方法，其特征在于所用溶剂为水，且所用润滑剂为有机膦酸和/或其酯或者磷酸和/或其酯。
33.权利要求1至19中任一项所述的铝颜料的用途，用于涂料、印刷油墨、塑料材料、安全印刷品、陶瓷和化妆品中。
34.权利要求33的用途，用于漆和指甲油中。
35.权利要求33的用途，用于粉基漆中。
36.权利要求33中所述的铝颜料的用途，用于凹版印刷、胶版印刷和/或丝网印刷中。
37.权利要求36中所述的铝颜料的用途，用于制造反面涂施。
38.权利要求11至14中任一项所述的片状铝颜料的用途，用于外部涂施所用涂料组合物中。
39.权利要求38的用途，用于外部涂施所用的水基漆中。
40.指甲油，其特征在于所述指甲油含有权利要求1至19任一项所述的铝颜料。
41.印刷油墨，其特征在于含有权利要求1至19任一项所述的铝颜料。
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